CSDN物联网学习6 从端到云-工业物联网项目全栈快速开发

刘洪峰（叶帆），叶帆科技创始人兼CEO，前微软（中国）.NET Micro Framework 开发团队成员，微软全球最有价值专家(MVP)，CSDN 十大 MVB。以微软 .NET MF 系统为核心，研发了物联网智能网关、YFIOs 和 YFHMI 等物联网中间件软硬件平台。

一、 民用物联网和工业物联网

都有云、端，有传感器数据采集，设备控制及通信传输等功能。

区别：

类别项	民用物联网	工业物联网
数量	百万，千万级别	数百、数千级别
功能	单一、易用、免维护	设备多样，工艺逻辑复杂
价格	低廉	高昂
品质	民用级别	工业级别

二、 物联网中间件 YFIOs & YFHMI & YFCloud

工业物联网领域，全栈开发意味着要懂硬件开发，要懂各种传感器、要懂云开发、要懂Web开发技术、要懂手机APP开发、要懂各种通信技术和要懂数据存取，大数据时代还要求要懂数据挖掘和分析。

工控领域大都是集成项目为主，所以二次开发成为主流，技术门槛相对不高，开发平台基本以Windows平台为主。本文内容大部分都是基于微软.NET技术来实现的。

1. YFIOs 数据组态

• 轻量级组态软件，可以在一个单芯片中运行。
• 支持远程升级，远程调试
• 支持驱动、策略用户二次开发

2. YFIOs 数据组态构成

3. YFHMI画面组态

• 轻量级组态软件，可以在主频很低的、资源很少的嵌入式设备上运行。
• 支持PC/Html5运行
• 支持远程升级，远程调试
• 支持图元、驱动、策略用户二次开发

4. YFHMI画面组态(嵌入式)

5. YFCloud 云端中间件

• 云端中间件以Windows服务的形式存在。
• 可以和设备端YFIOs直接对接，获取现场数据。
• 提供Web Socket服务

三、 YFIOs硬件设备的数据组态

１.硬件准备及连接

• 1台物联网智能网关
• 1台物联网智能终端（或智能IO）
• 1台综合采集器
• 1条USB线及附属电源及连接线等

2. 步骤

(1)创建用户驱动

根据设备的类型，对应的网关接口，新建综合采集器和输入输出智能终端对应的用户设备。
设备创建后，对应的设备变量也会自动创建。

(2)设备及变量监控

• 无需任何编程，只要把相关的驱动和配置信息部署到网关，就可以直接监控设备的通信状态、IO输入状态和连接的传感器数据。
• 如果有IO继电器输出，也可以在IO监控界面，直接修改对应的值以改变继电器的开闭状态。

(3)创建用户策略

OnLoad在用户策略开始加载的时候执行，只执行一次。OnRun按设定的间隔，循环被YFIOs的驱动引擎调用。OnUnload是策略被卸载前执行一次。

(4)策略加载和调试

(4)QCPB云端通信策略
QCPB基于二进制格式的云端通信协议，其优点是通信数据量小，支持数据变化上传。除了支持数据通信外，还支持设备的远程诊断、远程参数下载和远程升级等功能。支持TCP/IP以太网和GPRS双链路自动切换通信模式。

四、 YFCloud云项目开发

• Web后台
• Web前台
• YFIOs 云端中间件

1. 云端项目构建

登录平台就可以开始创建云端项目了。
YFCloud的构建思想是，先有项目模板，然后再
基于项目模板创建应用。这样的好处就是，基于一个项目模板可以创建若干应用。

2. 创建项目模板

先添加一个项目模板，然后比较重要的一步就是导入IO配置文件，从而构建云端IO实时数据库.

3. 云端IO列表

4. 创建项目应用

基于刚刚创建的“工业物联网演示”模板创建一个项目应用。
创建一个项目应用后，系统会自动生成一个项目ID号，把这个ID号填入云端通信策略中的IO配置面板中，填入后部署到物联网智能网关即可。

5. 远程IO监控

打开YFIOs云端中间件-客户端程序，可以看到在“工业物联网演示”项目模板下，“工业物联网Demo”应用的运行标志已经变为绿色，表示物联网智能网关设备已经和云端连接成功。右侧的显示面板上可以看到从物联网智能网关上传到云端的各种IO数据。在该界面上，也可以对继电器变量进行操作，写入0或1，可以看到物联网智能终端上对应的继电器闭合或开启。

6. 远程参数&远程升级

7. 云端策略开发

五、 YFHMI云端画面组态

1. 创建组态画面

组态画面比较简单，两个指示灯分别对应智能终端的I1、I2，一个切换开关对应Q2,四个文本框分别对应T1、T2、T3和H。IO变量导入后，相关的图元分别绑定上对应的变量

2. 导出Html5画面

导出的bg.png、Monitor.html、PublishIO.xml和YFWebSocket.js四个文件需要上传到云端对应的项目模板目录下。导出的PublishIO.xml文件需要导入云端IO列表，以设定对应的发布IO。

3. Web画面呈现及操控

在Web网页上我们打开动画监控页，可以看到这个内容是和我们在YFHMI中创建的组态画面是一致的，并且其显示的数据也和真实设备的值一样（和YFIOs云端中间件的IO实时数据保持一致）。这个时候如果我们用鼠标操作开关按钮，可以看到物联网智能终端的继电器吸合或释放。

4. 微信公众号

和Web网页一样，我们可以看到对应的组态画面及显示的设备数据。单击开关按钮，也可以让物联网智能终端的继电器输出有对应的变化。

六、 项目案例简介

1. 远程污水监测/监控系统

广西龙滩和恭城的污水监控和监测系统，分别在2014和2015年开始着手实施，最初龙滩项目没有远程监控画面，仅包含现场自动化系统，在恭城远程监控画面实现后，才又增添了远程监控功能。目前该项目已经在现场运行了两年以上。

2. 远程垃圾处理系统

广西龙滩垃圾处理系统在2015年开始研发实施，和污水监控系统不同的是，除了包含现场自动化控制、远程云端监控外，现场还有显示器进行现场监控。

3. 物联网养殖监控系统

物联网养殖监控系统是我们在2015年底和新希望六合还有微软共同合作研发的一套养殖监控系统。目前已经在山东济南、潍坊、河南新乡、武陟，河北香河等地进行了安装实施。

4. 物联网养殖移动监控